主题:国防科技的军民两用问题 -- 晨枫
国防科技要军民两用,军用高科技要向民用转移,这些道理人们都熟悉。不过具体到军用技术,到底哪些能转移,哪些不能转移,这就不是那么一清二楚了,尤其在保密不是一个障碍的时候。最近参加了几个讲座,对军用技术在化工中的应用有了一点新的认识。
爆炸威力、爆炸半径、冲击波蔓延的模式和时间,这些都是爆炸力学的东西,都是一般认为对民用没有太大用处的东西,土建、开矿这些直接用到爆炸的行当不算。至少,化工上最忌讳的就是爆炸,爆炸计算在化工上能干什么用呢?用处大大的!新工厂设计的时候,不光要考虑到经济性、维修性、操作性,特别要考虑的是安全性,其中一个就是爆炸半径的计算。大型设备和容器的间隔如果不能满足爆炸半径的要求,必须增加间距,提高建造和运行成本也在所不惜,否则就要在其他方面极大地下功夫,以求最后减少爆炸影响,如建造防爆结构或者挡土墙。在事故分析过程中,也要用到冲击波的传导模型,分析事故过程,提出改进建议。
军事上用到高可靠性技术,化工上也可以用,但有一个成本问题。于是从可靠性设计出发,建立一套定量的方法,对于特定的风险(“可以承受N年内伤亡M人或者X百万的经济损失”),可以科学评估特定设计是不是足够可靠,如果采用更可靠但更昂贵的技术,是不是可以达到足够的可靠性等。在实际设计中,这些方法都被用上了。比如说,化工厂的中心控制室在爆炸半径内,结构防爆达到X标准,因此可以计算出这里最多只能容纳Y三班倒的工人,和Z白班的技术、行政人员。按照给定的伤亡极限,在工厂区建造临时建筑的话,半径需要离多少远,最多能容纳多少人,都可以计算出来。类似的道理,计算机控制系统需要双重冗余、三重冗余、四重冗余、带自检,这些也都可以计算出来。不过这都是基于概率,最后计算出来的结构有时候有点啼笑皆非。比如说,算出来5百万年才可能有一次,人类历史还没有那么长呢,这结果怎么知道就是可靠的?在现实世界里,这样的事件已经出现过几次了,是不是意味着下一次事件要至少500万年以后才出现?
还有就是计算流体力学(CFD)和并行计算,这些东西在飞机设计里用得很多,但在化工上,现在也开始用了。比如说,管式反应器里反应物的混合过程,就可以用CFD计算,以优化到最优状态。有的物性比较干净,怎么弄都没有问题;有的物性粘里巴叽的,就要注意直接混合进入物流,而远离器壁。用CFD可以计算出精确的流动模式,最后显示出来的图书和现实惊人地相似,包括了流动的紊乱情况的模拟,这是在流动的微小液滴水平上加上随机扰动。但这样的计算量极大,所以我们用上了400台微机的阵列干这个。
中国的国防科技现在已经达到很高的水平了,但不要把自己锁进象牙之塔,外面的世界宽广得很,他们在军工之外也大有用武之地。这不是鼓励他们跳槽,而是鼓励他们主动走出去、请进来,承接民用科研项目。以民养军,军工之树才能常绿。
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恭喜:你意外获得【通宝】一枚
呃,看完才送的花,已经不是第一了
很多人都转到微重力力学,去研究太空飞行器转向技术了。
国防上只用得了那么多爆炸力学的人才,但工业上就不一样了,需要量大得多。如果立法规定,设计和事故分析必须有相关计算,这就是极大的需求了。
记得偶认识一个力学院的,留学加拿大的人回国,经某高层介绍去中保工作,希望从事工业企业安全评估工作,特别是煤矿,面粉厂等粉尘易爆企业,但中保的老总说:目前,偶们还不需要,因为目前还没有开展这类评估,那是99年的事情了。
石油行业啊。
开采石油关键技术之一射孔技术,就是从军事技术转为民用的。
大家如果真对这个感兴趣,我倒是可以挑可以聊的有空的时候聊一聊。
粉尘爆炸是很厉害的!
定向爆破。
我们是做流体测量实验的。一般来说客户喜欢做很多算例,然后挑一些重要的或者有代表性的拿来做实验对比一下。计算和实验结果符合得很好的时候是有的,很不好的时候也有。乱流的情况下,通常是很不好。
到现在为止,相信实验结果的客户比相信计算的要多很多。
能够用实验验证的,这当然是相信实验。但很多情况是无法做实验的,或者做实验在经济上不现实。这个时候,如果CFD能够解释已经观察到的现象,那CFD预测的结果就可以接受。否则还能怎么办呢?干工程的就是这样,it is an art to know when is good enough。
他知道要做,但也很无奈。本来做保险的人就不多,绝大部分企业根本没有保险的意识,你再去加一个评估,估计一个保险都谈不下来。真出险了,保险公司赔钱就行了,损失也是国家的。另外,国内的保险还停留在,交钱,等出险,然后赔钱。还没有建立保险跟踪体系,也就是企业交了保费后,保险公司会派出专业人士,对企业的安全进行评估并加以改善,这不仅有利于企业,同时也有利于保险公司减少出险赔付的可能。
保险公司对企业的每年审查也是我们要过的关。他们看得多了,经常能提出一些很到位的建议,比CCPS和CSB还要直接。